低频功率放大器

t
iB1 ,iC1
O uBE
iB2 ,iC 2 O
ui
io , uo O
交 越 失真 t
第九章 低频功率放大电路
2、交越失真的消除—甲乙类互补对称电路：
为了消除交越失真，可在信号来到之前，给T1、T2加略大于门 限电压的正偏压，使之处于微导通状态，信号来到后叠加在原来的 静态之上，从而消除交越失真。具体办法是在T1、T2的基极间加接 两只二极管或电阻即可。如图：
PCM
2
2
U C2 C RL
0.4POM
即每个管子的最大管耗为： PCM1 PCM2 0.2POM
此时输出功率为： Po' 0.4POM
即输出功率为最大输出功率的40%时管耗最大。
第九章 低频功率放大电路
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选择管子的依据： 为使安全工作，选用管子时必须：
PCM > 0.2 POM
UCER > 2UCC
第九章 低频功率放大电路
ui ui
O
＋UCC
ic 1
V1 ic1 O
V2 ic 2 t －UEE
uo RL
ic 2
t uo
O
O t
(a) 电 路 图
＋UCC
t
ui
ic 1 V1
uo RL
(b) 正 半 周
V2
ui
ic 2
－UEE
uo RL
(c) 负 半 周
第九章 低频功率放大电路
2、图解法分析：
Pom
1 2
UC2C RL
第九章 低频功率放大电路
2）效率η ：
ic
由于： Po 100 %
PE
Icm
输出最大时电源供给的功率为：
PE
1
2
2 0
UCCicd(t)
O
t
1
0
UCC Icm
sin
td(t)
2
UCC Icm
2
U
2 CC
RL
4
POM
则最高效率（输出最大功率时）为：
m
POM PE
ICO
VD1 VD2
ui
V0
UCC
iC1 V1
iC1
uo
uo
0
V2
RL
iC2
iC2
－UEE
第九章 低频功率放大电路
Rb ui
＋UCC Rc
V1
R1
C1
uo
V2
RL
V3
－UEE
(a)
Rb ui
Rc
VD1 VD2 V3 －UEE
(b)
＋UCC V1
uo
第九章 低频功率放大电路
前知识回顾：
1、基本放大电路原理及有关指标计算； 2、反馈放大电路有关概念及类型分析； 3、基本差分放大电路特点及有关计算； 4、集成运放的实质及组成； 5、集成运放的线性运用和非线性运用； 6、运算电路及有关表达式； 7、滤波电路及分类； 8、电压比较器的实质及比较分类； 9、矩形波发生器； 10、正弦波发生器。
最大输出功率：R（L 如左图）
Q
Uces uCE
O Uces
Q UCC
Ucem
2Icm
U O输U出ces最大时：
Ucem
cem
Ucc
O
Uces
Ucc
UCE波 形
则： POM
212UIcecmmUcem
1 2
Uc2em RL
1 UC2C 2B R L
此输出功率为理相情况下的最大值i。c 2
(a)
(b)
ICM > Iom
二、甲乙类互补对称功放电路
1、乙类功放电路存在的问 题—交越失真：由于晶体管输入 特性曲线在起始部分的非线性， 且门限电压的存在，对乙类电路， 在输入信号幅值小于门限电压时， 对应的电流为零。因此使之输出 电流在始部分发生畸变，从而在 两管的输出电流合成完整波形时， 在交界处发生失真，这种失真叫 做交越失真。如图：
第九章 低频功率放大电路
第九章 低频功率放大电路
9.1 低频功率放大电路概述 9.2 互补对称功率放大电路 9.3 集成功率放大器
第九章 低频功率放大电路
（引言：低频功率放大器的任务就是供给负载一个不失真或失 真较小的额电功率，一般放大电路的最后一级就是功率放大器， 简称功放级。由此可见，它的要求是功率管在安全工作的条件下、 并在允许的失真范围内高效地输出尽可能大的功率，这里讲的功 率是交流功率，它是晶体管将直流电的能量转换为交流信号的功 率。
第九章 低频功率放大电路
二、放大器工作状态分类：
1、甲类工作状态：即放大器静态工作点较高，信号的整个 周期内三极管都导通。导通角为360度，如下（a）图。
2、乙类工作状态：即放大器静态工作点为零，信号的整个周 期内三极管只有半周导通。导通角为180度，如下（b）图。
iC
iC
iC
iC
iC
iC
O
t
O
iB
O
iB
O
iB
O
iB
O
t
O
t
O
iB
O
iB
t t
t
(a) 甲 类
(b) 乙 类
(c) 甲 乙 类
第九章 低频功率放大电路
3、甲乙类工作状态：即放大器静态工作点略高于零，导 通角小于360度，而大于180度。这是为消除交越失真而设置的。 除此还有丙类工作状态。
§9.2 互补对称功率放大电路
甲类功放电路由于在信号为零时，仍然存在一个很大的静态电 流，效率很低。为此，一般功放电路采用乙类或甲乙类电路。为 使信号的正负半周都导通，采用一对性能参数相近、极性相反的 两个管子进行互补工作。
4
78.5%
考虑管子的饱和压降，实际只 能达到60%左右。
3）管耗 PT ：
第九章 低频功率放大电路
消耗在管子上的功率为：
PC
PE
Po
2
U CC Icm
1 2
Ic2mR
L
上式中表示的是Icm为某一值时的情况，可见PT有极值，令：
dPC 0 dIcm
得：
Icm
2
U CC RL
代入上式得最大管耗为：
一、乙类互补对称功放电路
（OCL电路）
第九章 低频功率放大电路
1、电路及工作原理：
如图所示；当Ui = 0时： 两管都截止，静态电流等 于零。
当信号的正半周时，T1 导通，T2截止，正电源供 电，电流方向如图。
当信号的负半周时，T2 导通，T1截止，负电源供 电，电流方向如图。
OCL功放电路 可见T1、T2轮流工作，在负载上得到完整的波形。
§9.1 低频功率放大电路概述
一、功率放大器的特点和要求
1、在功率管安全工作的前提下，给负载提供足够大的功率。 即尽限应用。
2、 大信号工作，便于图解法分析。 3、非线性失真矛盾突出。 4、 提高效率成为重要的关注点。 5、放大器常采用乙类或甲乙类工作状态。 6、 功率器件的安全问题必须考虑，如散热问题。
由于T1、 T2极 性相反，参数相 近，互补工作， 其输出特性互补 对称。由此得到 如图的波形图。
第九章 低频功率放大电路
3、指标计算：
ic1 波 形
ic 1 iB1
iB1 波 形
（ic11）输出功率：
A
Po
UcemiB 2
Icm 2
1 2 IcmUcem
1 Uc2em 2 RL
Icm
Icm
1
uCE